利用人工智能助力校園安全健康管理芻探

魏立成

摘要：校園健康安全是當下中小學(xué)校管理的重要環(huán)節(jié)。學(xué)校作為人員密集場所，容易發(fā)生突發(fā)公共事件，校園內(nèi)師生健康數(shù)據(jù)采集與分析處理及安全工作會逐漸成為校園管理的常態(tài)化需求。校方利用先進的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人像識別技術(shù)與人工智能技術(shù)，構(gòu)建自動化的校園健康管理平臺，開展健康保障工作格外重要。文章從物聯(lián)網(wǎng)與人像識別結(jié)合、精確到點的數(shù)據(jù)采集處理、人工智能全程管理三方面對校園健康管理平臺的構(gòu)建進行研究，旨在提高校園健康水平。

關(guān)鍵詞：人工智能；大數(shù)據(jù)；校園；安全健康管理

中圖分類號：G474文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2022）11-0062-03

一、前言

2020年以來，新型冠狀病毒疫情在全球肆虐，習(xí)近平總書記在2020年2月14日召開的中央全面深化改革委員會第十二次會議上特別強調(diào)，要完善重大疫情防控體制機制，健全國家公共衛(wèi)生應(yīng)急管理體系。在疫情防控期間，人員密集的校園是健康安全管理的難點和關(guān)鍵點，學(xué)校能否做好健康管理工作，關(guān)系到千千萬萬百姓的健康安全。國務(wù)院《關(guān)于依法科學(xué)精準做好新冠肺炎疫情防控工作的通知》要求，學(xué)校醫(yī)務(wù)室要加強監(jiān)測，每日掌握教職員工及學(xué)生健康情況，開展“晨午晚檢”，實行“日報告”“零報告”制度，加強因病缺勤管理，對因病缺勤學(xué)生和教職員工及時追訪、上報。為切實保障防疫安全，學(xué)校每天需要做大量監(jiān)測和管控工作，使管理部門教職工及班主任的工作量急劇增加。而且在疫情防控設(shè)備方面，耳溫槍或額溫槍均需要人為近距離操作，人工操作緩慢，容易造成短時的學(xué)生聚集，增加人傳人風(fēng)險；紅外熱像儀與體溫感應(yīng)門受天氣因素影響較大，在戶外需要搭建遮陽棚才能正常使用，且紅外熱像儀價格高昂，等防控過后，可能會造成設(shè)備閑置浪費。

后疫情時代，防控將成為一項需要長期落實的工作。而利用人工智能，能夠構(gòu)建自動化的校園健康管理平臺，在做好校園安全健康管理的同時，還能兼顧長期健康管理效果，減少教師工作量，增強家長配合的主動性。

二、利用人工智能助力校園安全健康管理技術(shù)分析

1.登記排查入校全體人員

提前掌握教職工（包括教師及后勤服務(wù)人員）和學(xué)生健康狀況，建立健康狀況臺賬，做好健康觀察。要求所有學(xué)生、教職員工做好自我健康監(jiān)測和行蹤報告，并如實上報學(xué)校。對于有發(fā)熱、咳嗽、乏力等癥狀人員，應(yīng)督促其及時就醫(yī)，嚴禁帶病上課、工作。嚴格管控外部進校人員，訪客入校需進行微信預(yù)約，審核通過到訪時進行體溫檢測錄入，刷臉刷身份證入校。校外參觀人員、校外社團教師等進入校園可進行人工智能預(yù)約，助力校園疫情防控安全管理。

2.開展每日健康監(jiān)測

加強對教職工和學(xué)生的晨午檢，對住宿學(xué)生增加晚檢，實行“日報告”“零報告”制度。重點監(jiān)測學(xué)生和教職工有無發(fā)熱、咳嗽、乏力等癥狀，對因病缺勤的教職工和學(xué)生要密切跟蹤，實行信息化報告監(jiān)測。教師、學(xué)生每日進行體溫打卡登記，系統(tǒng)自動催填，自動生成每日已填寫人數(shù)名單及未填寫人數(shù)名單，一鍵導(dǎo)出體溫打卡填寫記錄。體溫異常實時推送給班主任、年段長、分管領(lǐng)導(dǎo)等，填寫結(jié)果匯總推送分管領(lǐng)導(dǎo)，減少教師催填、統(tǒng)計匯總、層層上報體溫統(tǒng)計表的工作量。

3.相關(guān)人員風(fēng)險排查

建立學(xué)生及其共同生活居住的家庭成員的健康狀況和風(fēng)險接觸信息報告制度，每日由家長向班主任報告。學(xué)生或共同生活人員出現(xiàn)發(fā)熱等可疑癥狀時，要及時、如實上報學(xué)校，學(xué)校要及時上報給上級部門并及時送醫(yī)就診。

4.加強家校聯(lián)動

提醒家長加強自我防護，避免不必要的外出活動，做好親子溝通與心理疏導(dǎo)。學(xué)生在校外出現(xiàn)發(fā)熱等可疑癥狀時，家長要及時、如實報告學(xué)校，并送醫(yī)就診。

根據(jù)以上技術(shù)要求，學(xué)校可確立“讓數(shù)據(jù)跑起來，讓老師輕松下來，讓管理便捷起來”的校園健康管理平臺設(shè)計原則，利用人工智能技術(shù)構(gòu)建校園安全健康疫情防控測溫系統(tǒng)，通過“訪客管控+體溫打卡+人臉識別+紅外測溫+微信推送”方式，革新傳統(tǒng)額溫槍測溫模式?？梢岳萌讼褡R別、紅外識別、人工智能及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的整合，構(gòu)建校園互聯(lián)網(wǎng)+模式下的校園安全保障管理平臺。具體實施過程如下。第一，在校門口安裝人臉識別測溫設(shè)備，以便迅速識別并記錄下學(xué)生考勤信息及體溫，經(jīng)后臺大數(shù)據(jù)匯總分析后，異常者的信息將發(fā)送到班主任、家長、年段長等人的微信端。第二，對數(shù)據(jù)采集終端收集到的人像數(shù)據(jù)使用人工智能算法進行處理，得到準確的識別結(jié)果，支持戴口罩人臉識別及紅外測溫。第三，利用移動端微信的龐大用戶量，將識別結(jié)果實時同步到健康保障防疫平臺，平臺再將相關(guān)信息推送至對應(yīng)的管理人員的個人終端，做到點對點的精確管理。第四，教師可在手機端或個人電腦登錄平臺查詢學(xué)生一段時間或當天的刷臉測溫明細及統(tǒng)計情況，如發(fā)現(xiàn)漏測溫的學(xué)生，教師可在手機端幫該生進行補測補簽，補簽記錄系統(tǒng)會自動備注。第五，家長將微信作為入口，關(guān)注學(xué)校微信公眾號即可接收到自己孩子當日在校的體溫數(shù)據(jù)及考勤信息。班主任和相關(guān)教師每日都會收到一份體溫異常匯總表，以便及時上報處理。

三、人工智能助力校園安全健康管理的內(nèi)容與方法

基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)網(wǎng)格化點對點的特性，建立“學(xué)?！甓巍嗉墶钡姆謱蛹壏帜K的精確管理體系，不同層級層層嵌套，不同人員明確個人管理范圍與職責(zé)，從而有效減少各個人員的管理工作量，避免管理溢出、重復(fù)管理與無效管理。實時微信推送、自動提醒上報體溫、自動定位等功能方便教師進行數(shù)據(jù)監(jiān)控上報，減輕教師工作量。

在平臺應(yīng)用前，學(xué)校提前將學(xué)生、教職工的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)導(dǎo)入系統(tǒng)，并配置班主任與校醫(yī)的管理權(quán)限和功能。學(xué)生與教職工的打卡信息會自動在平臺上匯總并自動發(fā)送，實時分發(fā)給不同層級的管理人員。如果出現(xiàn)異常情況，則第一時間通知并警告直接管理人員。層級管理人員根據(jù)相關(guān)要求可以馬上采取措施來解決相關(guān)問題。這種分層級的管理系統(tǒng)，一旦某一層級的人員出現(xiàn)異常情況，上一層級的人能夠迅速反應(yīng)，更高層級的管理人員也能迅速確定異常源頭，從而做到快速準確響應(yīng)，按照預(yù)置管理處理條例對異常情況進行處置。

家長關(guān)注微信公眾號并利用其完成每日的自我晨檢，利用小程序上傳孩子照片，形成人臉識別數(shù)據(jù)庫，以便作為后續(xù)進出校園時人臉識別測溫的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，這一數(shù)據(jù)的采集尤為重要。用戶在平臺中擁有唯一賬戶，其照片與唯一賬戶綁定，后臺會確定賬戶的權(quán)限、角色與相關(guān)管理人員，形成分層級、分模塊的管理系統(tǒng)。在前期，學(xué)校的設(shè)置要分工明確，畫出管理拓撲圖，設(shè)置好每一個角色的權(quán)限。個人照片上傳平臺后，管理人員對照片進行審核，確認通過后照片將自動同步到終端機上，確保終端機在離線情況下也能準確識別。

上學(xué)期間，師生進出學(xué)校經(jīng)過預(yù)置的通道，通道上的測溫設(shè)備集成紅外測溫技術(shù)、人像識別技術(shù)與人工智能技術(shù)，自動對師生進行識別測溫，判斷師生的考勤規(guī)則與出勤情況，并將相關(guān)數(shù)據(jù)整理成報表后再推送給相關(guān)管理人員。人員通過時，測溫設(shè)備會在短時間內(nèi)完成多次識別與測溫，常規(guī)攝像頭與紅外測溫模組同時工作，人工智能算法分別對兩種數(shù)據(jù)進行處理：常規(guī)攝像頭捕捉圖像用于人臉識別與身份匹配，紅外測溫模組識別溫度后通過特定算法處理可以得到最接近真實體溫的數(shù)據(jù)。而后，這些數(shù)據(jù)將實時同步到管理平臺，平臺通過算法判斷出人員的身份角色，并將匯總數(shù)據(jù)下發(fā)至相關(guān)管理人員的個人終端。如果識別到不在預(yù)置人臉庫之中的人員，則引導(dǎo)其完成外來人員到校訪問登記，以確保校內(nèi)安全。進校通道的檢測匯總信息將推送給學(xué)校相關(guān)負責(zé)人，異常信息則第一時間推送給校醫(yī)，形成家校完整閉環(huán)。

四、利用人工智能助力校園安全健康管理的優(yōu)勢

利用人工智能與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，平臺能夠?qū)崿F(xiàn)點對點、網(wǎng)格化的精確的數(shù)據(jù)采集、處理、匹配與分發(fā)。利用人臉識別與人工智能技術(shù)，終端設(shè)備能夠?qū)Σ杉降娜四様?shù)據(jù)與紅外測溫數(shù)據(jù)做出準確判斷，并對正常人員與異常人員做出篩選和通報，進而迅速完成異常情況的處置。

應(yīng)用這一平臺，能夠建立便捷、可靠的校園安全健康管理機制，有利于提高學(xué)校管理工作質(zhì)量和效率。該平臺主要有以下幾方面特點。第一，自動化、信息化程度高，使用AI測溫代替人工測溫，能有效降低測溫人員的感染風(fēng)險；使用人證合一訪客系統(tǒng)代替人工紙質(zhì)登記，可以加強外部人員入校安全管控，減輕保衛(wèi)人員工作量。微信預(yù)約審核通過入校，可有效減少扎堆、排隊登記入校情況。第二，人工智能的三大基石是算法、數(shù)據(jù)和計算能力。其中算法非常重要，這里按照不同的分類、不同的要求設(shè)計出相應(yīng)的算法，能夠保證測溫數(shù)據(jù)的準確性及閘機運行的穩(wěn)定性。第三，環(huán)境適應(yīng)性強，可以適應(yīng)多種不同的使用場景。比如，學(xué)校的每日常規(guī)管理及家長會、運動會、聯(lián)歡會等，以及學(xué)校承接的一些校外考試及活動都可以用上。這樣，就能避免設(shè)備閑置，并進一步強化校園安全管理。第四，利用微信能實現(xiàn)家校聯(lián)動，增強家長配合的主動性和積極性，讓家長更加了解學(xué)校的精細化管理并對學(xué)校的管理提出改進建議。第五，分層級管理可以明確各人員的管制范圍與職責(zé)，建立自下而上的管理反饋制度，實現(xiàn)從上到下的精確管理與異常追溯；方便學(xué)校各層級領(lǐng)導(dǎo)的管理，對學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)干部的培養(yǎng)與鍛煉也能起到很大作用。第六，網(wǎng)格化點對點的精確管理，能夠減輕校內(nèi)不同層級管理人員的工作量，明確不同崗位人員的管理職責(zé)。第七，設(shè)備使用場景可自定義配置，可根據(jù)不同的應(yīng)用需求對其匯總數(shù)據(jù)發(fā)送進行特別配置，應(yīng)用場景可以多元化。第八，利用手機定位，可以精準排查是否到過中高風(fēng)險地區(qū)，協(xié)助做好密接情況排查。

五、結(jié)語

在人工智能教育的普及階段，利用人工智能幫助學(xué)校尋找特色，尋找到既適合學(xué)校現(xiàn)實情況又在學(xué)校未來發(fā)展中有幫助的特色點，是一個十分關(guān)鍵的問題。學(xué)校要加強人工智能教師的培養(yǎng)，加大人工智能的投入，使人工智能教育保障到位。還要充分利用人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等智能技術(shù)，推動教學(xué)方式、教學(xué)環(huán)境、學(xué)生培養(yǎng)模式的變革。校園健康安全管理在可見的短期及未來都是需要的，校園安全工作更需要嚴格把關(guān)，確保學(xué)生能夠安安心心上學(xué)，開開心心回家。利用先進技術(shù)，建立完善可靠的校園安全健康管理平臺，不僅有助于學(xué)校的安全，更能為社會做出貢獻，承擔社會責(zé)任。

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Discuss on Using Artificial Intelligence to Help Campus Safety and Health Management

Wei Licheng

（Huli District Teacher Training School， Xiamen 361000， China）

Abstract： Campus health and safety is an important part of primary and secondary school management. As a densely populated place， the school is prone to public emergencies. The health data collection， analysis and processing and safety work of teachers and students in the campus will gradually become the normal demand of campus management. The university uses advanced computer network technology， Internet of things technology， portrait recognition technology and artificial intelligence technology to build an automatic campus health management platform and carry out health security work is particularly important. This paper studies the construction of campus health management platform from three aspects： the combination of Internet of things and portrait recognition， accurate point-to-point data acquisition and processing， and artificial intelligence whole process management， in order to improve the level of campus health.

Key words： artificialintelligence； big data； campus；safetyand health management